[发明专利]固定化酶组合物及其制备方法和用途

说明书

本申请提供了固定化酶组合物及其制备方法和用途，该固定化酶组合物包含脂肪酶、载体和植物蛋白，所述植物蛋白的分子量优选为约100kDa‑约400kDa。本申请的固定化酶组合物具有较强的Sn‑1,3专一性，耐热性好，适合高温酯交换反应。

技术领域

本申请属于酶工程性领域。具体而言，本申请涉及固定化酶组合物及其制备方法和用途。

背景技术

脂肪酶是一种工业中常用的生物催化剂，广泛存在于动植物和微生物体内。脂肪酶按其底物特异性可分为五类：无特异性脂肪酶、脂肪酸特异性脂肪酶、位置特异性脂肪酶、立体特异性脂肪酶和底物特异性脂肪酶。具有位置特异性的脂肪酶优先水解甘油三酯的Sn-1和Sn-3位，因此也被称为Sn-1,3专一性脂肪酶。游离的脂肪酶虽然用途广泛，催化技术比较成熟，但其容易受到pH、温度等条件的影响而不稳定，分离困难，大多数情况下只能使用一次，不是工业应用中理想的催化剂。

通常将Sn-1,3专一性脂肪酶进行固定化再进行酯交换反应，常用的载体有离子交换树脂、大孔吸附树脂等大颗粒载体。然而采用这类载体的固定化脂肪酶成本高、设备投入大。目前市售的Sn-1,3专一性固定化脂肪酶品种少、价格昂贵、大多采用此类载体，并且不适合用于高于60℃的反应。

专利CN1806044B描述了一种Sn-1,3专一性脂肪酶粉末的制备方法，该方法通过喷雾干燥得到固定化酶，酶液在喷雾干燥前需要经过超滤处理并调节pH值，制备过程复杂。经喷雾干燥后还需用油脂浸渍或浸润才能得到最终的固定化酶产品，增加了生产成本。专利CN101675159A描述了一种无载体Sn-1,3专一性脂肪酶粉末的制备方法，该法所制备的脂肪酶产品颗粒较细、密度小、流动性差，在实际应用中很难与底物分离。而且该方法喷雾干燥入口温度控制非常低，大大降低了生产效率。专利CN103468668B描述了一种采用白炭黑为载体制备粉末脂肪酶的方法，采用该方法所制备的粉末脂肪酶丧失了Sn-1,3专一性。

目前还没有关于Sn-1,3专一性高并且耐热性好的固定化Sn-1,3专一性脂肪酶的报道。

发明内容

第一方面，本申请提供了固定化酶组合物，其包含脂肪酶、载体和植物蛋白。在优选的实施方案中，所述植物蛋白的分子量为约100kDa-约400kDa，优选为约120kDa-约360kDa。

第二方面，本申请提供了第一方面所述的固定化酶组合物的制备方法，其包括：将脂肪酶、载体和植物蛋白混合，得到包含脂肪酶、载体和植物蛋白的混合物；以及将上述混合物进行干燥。

在一些实施方案中，上述制备方法包括在入口温度约140℃-约200℃、出口温度约75℃-约120℃的条件下将包含脂肪酶、载体和植物蛋白的混合物进行喷雾干燥。

在上述任一方面的一些实施方案中，所述脂肪酶为Sn-1,3专一性脂肪酶。

在上述任一方面的一些实施方案中，所述脂肪酶为来自动物、植物或微生物的脂肪酶。在具体的实施方案中，所述脂肪酶来自选自以下的微生物：疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)、米黑毛霉(Mucor miehei)、萤光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米黑根毛霉(Rhizomucor miehei)、解脂假丝酵母(Candida lipolytica)、根霉(Rhizopus sp.)或以上微生物的基因改造菌种。

在上述任一方面的一些实施方案中，所述载体为非极性载体，例如疏水载体。在具体的实施方案中，上述载体选自二氧化硅、滑石粉、高岭土、硅藻土、石墨、炭黑、氧化铝粉、玻璃粉、石棉粉、云母粉、石英粉、碳纤维、粉末状软木、金刚砂或其任意组合。